诱变育种发展趋势
草莓育种的成就及发展方向
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草莓育种的成就及发展方向（大纲）一、草莓育种成就1.1品种改良历程1.2国内外主要品种介绍1.3育种技术突破二、草莓育种发展方向2.1高品质育种2.2抗病性育种2.3适应性育种2.4耐贮运育种2.5功能性育种三、草莓育种策略与途径3.1传统育种方法3.2分子辅助育种3.3生物技术育种四、草莓育种产业应用与前景4.1育种成果转化与推广4.2市场需求与产业布局4.3育种发展趋势与挑战一、草莓育种成就1.1品种改良历程草莓品种改良历程可以追溯到20世纪初。
最初，草莓种植主要依赖自然变异和人工选择，品种改良进展缓慢。
随着20世纪50年代草莓遗传学研究的发展，育种技术逐渐提高，品种改良取得了显著成果。
我国草莓育种研究始于20世纪70年代，经过近50年的努力，已成功培育出一批具有自主知识产权的草莓品种。
1.2国内外主要品种介绍国内外主要草莓品种繁多，以下列举几个具有代表性的品种：（1）红颜：红颜是日本培育的草莓品种，果实红色，口感鲜美，糖分含量高，是我国市场上最常见的草莓品种之一。
（2）甜查理：甜查理是美国培育的草莓品种，果实较大，颜色鲜红，口感甜脆，适合鲜食和加工。
（3）香草莓：香草莓是我国自主培育的草莓品种，果实香气浓郁，口感细腻，深受消费者喜爱。
诱变育种
• 四、 提高诱变育种效率的方法 衡量诱变效果的指标 1.突变率 某一突变类型个体数占调查群体总数的% M2发生突变的株数 突变率（%）=—————————×100 M2种植的总株数
2.诱变效率
突变率 诱变效率=——————— 生物损伤 3.诱变效果 突变率 诱变效果=——————— 诱变剂量
4.诱变功效
• 碱基类似物及有关化合物 • 跌氮化物 • 其他种类的化学诱变剂：抗生素，亚硝酸，诱发多倍体 的药剂
Part4 空间诱变
• 空间环境的特征 • 空间诱变育种的概念和特点 所谓空间诱变育种，就是指利用返回式卫星和高空气球等返 回时空间其所能达到的空间环境对作物的诱变作用以产生有益变 异，在地面选育新种质、新材料，培育新品种的作物育种技术。
对DNA分子的间接作用：表现在电离辐射在细胞内产生的各种各 样的自由基作用于遗传物质，引起遗传物质的变异。 • 电离辐射的生物损伤与修复 电离辐射课引起：细胞分裂受阻，是有机体生长延缓，细胞膜透 性损坏，使细胞失去活力，细胞结构发生物理变化、化学变化， 染色体畸变等. DNA双链断裂是最严重的损伤之一
诱变育种
WE ARE SEEING THE WORLD IN COLOR
Content
作物诱 变育种 概述
Part 1
辐射诱 变
Part 2
化学诱 变
Part 3
空间育 种
Part 4
诱变育 种方法
Part 5
Part1 作物诱变育种概述
• 诱变育种：是指人为的利用物理、化学和生物等因素， 对作物的种子、组织器官等进行诱变处理，易诱发基因 突变和遗传突变，从而获得新基因、新种质、新材料， 选育新品种的育种方法。
Part3
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
番茄育种现状及发展趋势研究
河南农业2023年第22期
茄抗病性。
3. 抗除草剂。
实践表明，番茄转基因法、杂交法和诱变育种等方法都能够培育出对除草剂具有良好抗性的品种。
4. 抗青枯病。
早在20世纪中旬，我国就已经开始着手培育对青枯病具有良好抗性的番茄，经过数十年的发展，现已成功培育出包括抗青1号和丰顺在内的多种番茄。
5. 抗TYLCVD。
TYLCVD 具有波及范围广、传播速度快等特点，科研人员利用传统育种、分子标记等方法，对可抵抗该病的品种进行培育。
在已培育出的品种中，最具代表性的是西大樱粉1号，研究人员以抗病樱桃番茄作父本、具有良好口感及形状的番茄作母本，成功培育出了兼具良好口感及抗病性的新品种。
育鲜食及加工品种进行选择，充分利用我国在育种方面所具有的优势，对拥有良好性状的番茄进行培育，增强番茄所具有的竞争力。
在此过程中，应当注意以下几点：一是单一抗性所能发挥的作用十分有限，应重点培育拥有复合抗性的番茄，其中，种植在保护地的番茄，应拥有3~4种抗性；露地种植的番茄，则应拥有2~3种抗性。
二是做到因地制宜，优先培育耐热及耐低温的品种。
（四）创新育种方法
种子作为农业生产不可或缺的材料，种子质量决定了农作物生长的质量及产量。
要以番茄的特点为依据，将生物技术与常规技术充分结合。
在保证育种质量的前提下，精简育种步骤，加快育种速度，实现稳产、高产，为番茄行业稳定、持续发展奠定良好基础。
（责任编辑 程丽红）
LIANGZHONG LIANGFA
良种良法
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良种繁育概况
良种繁育概况良种繁育是农业生产中的重要环节，其目标是选育和繁殖具有优良性状的农作物品种，以提高农作物产量、品质和抗逆性，满足农业生产的需求。
以下是良种繁育的概况：一、良种繁育的重要性1.提高农作物产量：通过选育高产、稳产的农作物品种，可以增加单位面积的产量，提高农业生产效益。
2.改善农产品品质：选育具有优良品质的农作物品种，如优质蛋白、高油、高糖等，可以提升农产品的营养价值和经济价值。
3.增强农作物抗逆性：选育具有抗病、抗虫、抗旱、抗寒等抗逆性强的农作物品种，可以减少自然灾害对农业生产的影响，提高农业生产的稳定性。
二、良种繁育的方法1.选择育种：利用自然变异，通过人工选择具有优良性状的个体进行繁殖，逐步选育出符合要求的农作物品种。
2.杂交育种：通过人工杂交，将不同品种的优良性状组合在一起，创造出新的优良品种。
3.诱变育种：利用物理、化学等方法诱导农作物发生基因突变，从中选择具有优良性状的变异个体进行繁殖，选育出新品种。
4.基因工程育种：通过基因工程技术，将外源基因导入农作物细胞中，创造出具有特定性状的新品种。
三、良种繁育的现状与趋势随着科技的不断进步和农业生产的发展，良种繁育工作取得了显著成果。
许多具有高产、优质、抗逆等优良性状的农作物品种被选育出来，并在农业生产中得到广泛应用。
同时，随着分子生物学和基因工程技术的快速发展，良种繁育工作正朝着更高效、更精准的方向发展。
未来，良种繁育将更加注重品种的多样性、生态适应性和可持续发展性，为农业生产提供更加全面、优质的服务。
四、良种繁育的挑战与对策在良种繁育过程中，面临着诸多挑战，如品种退化、病虫害侵袭、环境变化等。
为了应对这些挑战，需要采取以下对策：1.加强品种保护：建立完善的品种保护制度，加强对优良品种的知识产权保护，防止品种退化。
2.推广病虫害综合防治技术：通过推广生物防治、物理防治等绿色防治技术，减少病虫害对良种繁育的影响。
3.加强环境监测和预警：建立完善的环境监测体系，及时发现和应对环境变化对良种繁育的影响。
我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点
作物遗传育种学科在农业科学中占有核心地位[1]，其根本任务是从基因型和环境2个层面研究并形成作物持续高产、优质、高效的理论、方法和技术，是关于大田作物生产与品种遗传改良的学科。
学科的创新发展，对保障国家粮食安全具有重大的意义。
粮食产量的“十一连增”[2]离不开作物遗传育种学科的创新和进步。
近年来，随着生物技术、信息技术和新材料技术的快速发展，我国的传统作物遗传育种学科迎来了新的发展机遇，成为生命科学领域具有发展潜力的学科之一，在基础、应用基础和应用研究方面取得了突破性进展，研发了1批重大的科技成果，对国家粮食安全和农业可持续发展做出了显著贡献。
1我国作物遗传育种学科的主要研究进展1.1基因组学等新技术广泛渗透近10a ，由“Next Generation Sequencing （NGS ）”技术引领的基因组学技术正在一个空前的高速度推动下迅猛发展。
目前，高通量NGS 技术已经成为生命科学领域中应用最为广泛的研究手段。
例如，完成了小麦A 、D 基因组等图谱的绘制[3，4]；构建了第2代玉米单体型图谱，其中包含了5500万个SNP 标记[5]；对二倍体棉花———雷蒙德氏棉全基因组进行测序，并阐述了棉花基因组的多倍化及其纤维发育[6]。
此外，基DOI ：10.16318/ki.hbnykx.2015.06.018河北农业科学，2015，19（6）：66-70Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑蔡海燕我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点张江丽1，董文琦2，杜晓东3*（1.中国农业科学院科技管理局，北京100081；2.河北省农林科学院，河北石家庄050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）摘要：作物遗传育种学科的创新发展，对促进现代农业的健康发展和保障我国粮食安全具有重大的意义。
作者总结了近年来我国在作物遗传育种学方面取得的主要进展，从基因组学、种质资源保护与利用、新基因挖掘、作物杂种优势机理及利用、分子标记育种、分子设计育种、作物细胞工程和诱变育种等方面分析了“十三五”重点发展的方向。
第09章 诱变育种
作物辐射敏感性：豆科作物>禾本科作物和 棉花>十字花科作物和亚麻、红麻、烟草。
四棱裸大麦>六棱裸大麦>二棱裸大麦>四棱 皮大麦>六棱皮大状，其敏感性也不同 和植物体含水量有关
（三）处理前后的环境条件也影响诱变效果 种子含水量、氧气、种子储存时间 诱变效果是与剂量成正比例的。诱变育种时，常以半致死剂量、半致矮
• 6、如何确定化学诱变剂的处理浓度和处理时间？ • 7、诱变育种与其他育种（如杂交育种）在后代处理上有何异同？ • 8、诱变育种M1为何需要密植？ • 9、试述诱变育种在作物遗传育种与农业生产中的成就？
10、植物诱变育种的特点和发展趋势是什么？
二、化学诱变剂处理方法
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法 等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对 药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。 注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变 较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的 诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍 低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体， 则采取较高的剂量(降低株高)。 三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百 万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株， 但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
图7－1嵌合体的形成方式
药用植物育种学题库
药用植物育种学题库摘要：1.药用植物育种学的定义和重要性2.药用植物育种的基本方法和技术3.药用植物育种的应用案例4.我国在药用植物育种方面的成就和挑战5.药用植物育种的未来发展趋势正文：【1.药用植物育种学的定义和重要性】药用植物育种学是一门研究如何通过人工选择和改良，培育出更符合药用需求、具有更高药效和更好品质的植物品种的学科。
药用植物是中医药的重要组成部分，对我国人民健康和医疗事业起着重要作用。
因此，药用植物育种学的研究和应用具有很高的实际意义。
【2.药用植物育种的基本方法和技术】药用植物育种的基本方法包括选择育种、杂交育种、诱变育种等。
选择育种是通过人工选择，筛选出具有某种优良性状的植株，再进行繁育，逐步形成新品种。
杂交育种是通过不同品种间的杂交，利用杂种优势产生更好的后代。
诱变育种则是通过物理或化学手段诱导植物基因突变，从而获得新的性状。
【3.药用植物育种的应用案例】我国在药用植物育种方面有很多成功案例，例如，通过选择育种培育出的丹参新品种“丹参一号”，有效成分含量比普通丹参提高了20% 以上；通过杂交育种培育出的黄芩新品种“芩翘”，抗病性强，生长速度快，有效成分含量也显著提高。
【4.我国在药用植物育种方面的成就和挑战】我国在药用植物育种方面取得了显著成就，但同时也面临一些挑战。
一方面，我国药用植物资源丰富，为育种工作提供了丰富的素材。
另一方面，由于药用植物的特殊性，育种工作需要兼顾药效、品质和产量等多方面的需求，技术难度较大。
【5.药用植物育种的未来发展趋势】随着科技的发展和研究的深入，药用植物育种学将迎来新的发展机遇。
未来的药用植物育种将会更加注重生物技术和分子生物学的应用，例如，通过基因编辑技术直接修改植物的基因，实现对药效的精确调控。
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诱变育种技术的发展趋势
微生物诱变育种是以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从各种各样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株，并且找到发挥这一突变株的最佳培养基和培养条件，使其在最适合的环境条件下合成高品质、高产量的有效产物。
诱变的主要目的是菌株尽量低死亡率的前提条件下尽量增加变异度，以期获得更多的变异菌株。
针对这方面，遗传育种工作者根据理化学科和空间科学的发展，并且结合多年经典诱变育种的知识经验，对其做了有益的补充。
菌种选育常用的诱变剂有：辐射源（x-、γ-射线、及紫外线等）、化学因子（5-氯尿嘧啶、亚硝酸、NTG等）、以及生物诱变剂（噬菌体、质粒等）。
生产菌株长期接受这些诱变剂处理，易造成产生菌生活力下降、代谢缓慢等缺点，同时也会导致产生菌对诱变剂的钝化现象。
因而新的诱变因子的不断发现和应用，使得诱变技术得以不断的发展。
1）低能离子束的应用：
离子注入表面改性技术是在20世纪80年代中期在国外兴起的。
它首先是应用于动、植物品种的改良。
在20世纪90年代中前期，这一高新技术逐渐应用于微生物的菌种选育。
诱变机理：低能离子注入育种机理较为复杂，目前尚在探索阶段，中国科学院等离子物理研究所余增亮等[1]首先把这些作用机理总结为能量沉积、动量传递、离子注入和电荷交换。
优点：操作方便，成效显著，其生物学效应相当于理化诱变相结合的复合诱变效应，可以在低损伤的条件下达到高突变的效果。
增加了诱变育种的突变源，特别为那些钝化菌株提供了新的诱变途径。
应用实例：用离子注入法处理生产VC的2-酮基-L-古龙酸高产菌系，糖酸转化率提高了15%—20%。
用此法诱变利福霉素产生菌得到对自身有高抗性的突变株，使其产量和效价均有显著的提高。
2）辐射技术在诱变上的新应用：（新辐射的选用）
选用新的辐射源比如：微波、激光、等离子体是近年来应用于微生物选
育的新技术之一。
微波是一种低能电磁辐射，它的生物学效应分为热效应和非热效应，通过采用分散低温干燥法，消除对诱变作用有负效应的热效应影响，选择适当的剂量、时间和样品的预处理，可达到引起微生物突变的效果。
激光是一种量子流，激光辐射通过产生光、热、压力、和电磁效应等综
合作用，直接或间接作用于微生物，从而引起DNA和RNA的改变。
等离子体育种技术是用N+、H+、Ar+等离子在特定的靶室中，以脉冲连续或间断辐射微生物体，使能量在微生物分子上沉积能量，从而达到遗传育种的目的。
这些方法的优点在于：为诱变育种引进了新的突变源，并且和现代物理学进展结合紧密，得到了电子计算机辅助，在剂量和时间上能做到精确性和可调控性。
应用实例：用激光和微波二者结合的方法得到一变异株HL-11，去甲基金霉素效价提高了65%。
利用CO2激光对酿酒酵母菌进行辐射处理，经筛选得到乙醇产量增加了5%-10%的菌株5株。
应用等离子体辐射技术于抗肿瘤抗生素柔红霉素产生菌——天兰淡红链霉菌经摇瓶筛选后，获得1株高产柔红霉素突变株137，在产生罐上应用，其柔红霉素效价较亲株高了25.8%。
3) 利用空间差异进行诱变育种
空间育种技术是随着航空技术的发展而逐步发展成的一种新的诱变育种技术。
目前应用较少，但随着我国航空事业的进一步发展，这项技术必然会有更大的发展空间。
其机理在于：利用外太空特有的重力状态、气压状态、离子辐射等因素对微生物遗传物质造成变异。
优点在于：得到在地球上无法得到的一些变异菌株，大大的扩增微生物的变异范畴。
应用实例：利用返回式科学卫星搭载双歧杆菌，对搭载后的菌株进行了复壮和分离，从中筛选出一株空间变异菌株Space BbNC-8。
经一系列生物学试验证明，它具有生长速度快，对高温、过氧化氢、乙醇耐受性明显提高，无耐药性质粒，对动物无毒副作用等良好生产性状。
4) 原生质体的诱变育种
以上新方法均限于诱变的外部因素上，但要想达到良好的诱变效果，我们知道菌株本身的一些生理生化特征也处于十分重要的地位。
为了提高诱变效率，育种工作者在诱变育种的方法上做了不少改进。
其中将菌株制备成原生质体以增加对诱变剂的敏感不视为一条良策。
机理：去除细胞壁的保护作用，使其对外部诱变剂更加敏感，从而增加变异机率。
应用实例：对头孢链霉菌进行原生质体的制备，用紫外及激光进行原生质体诱变，HPLC检测突变株的生产能力。
经激光诱变后得到两株高产菌株，分别比出发菌株产量高22.2%及23.0%。
对麦角菌菌丝进行原生质体诱变育种，筛选出麦角隐亭高产菌株。